Оборудование для электрофизических и электрохимических методов обработки
Электрофизические и электрохимические методы обработки заготовок основаны на процессах высокоэнергетического воздействия на тело. Они позволяют обрабатывать заготовки из твердых сплавов, жаропрочных и других труднообрабатываемых материалов, в том числе не поддающихся резанию. Характерными свойствами данных методов является возможность обработки, независимо от твердости, возможность обработки фасонных поверхностей. При этом обработка производится практически без силового воздействия. На станках данной группы обрабатывают заготовки сложных штампов, пресс-форм, фильеры и другие детали, в том числе, имеющие малые отверстия (до 0,05 мм). Различают следующие методы и, соответственно, оборудование для электрофизических и электрохимических методов обработки: 1. Элетроэрозионные станки: электроискровые, электроимпульсные станки и станки для анодно-механической обработки. 2. Ультразвуковые станки. 3. Электрохимические станки: для электрохимикогидравлической, электрохимикомеханической и комбинированной обработки. 4. Электронно-лучевые станки. 5. Лазерные установки. Электроэрозионная обработка основана на тепловом действии импульсных электрических разрядов, возбуждаемых между электродом-инструментом и заготовкой. При этом происходит разрушение материала заготовки в результате действия прерывистых дуговых разрядов. В зависимости от длительности импульсов, их частоты и мощности электроэрозионная обработка делится на электроискровую (малые по длительности импульсы) и электроимпульсную с достаточно длительными импульсами. Обработка производится в жидкой среде (трансформаторное масло, смесь масел и керосина, вода и др.). Материал электрода-инструмента: медь, алюминий, специальные графитизированные материалы, вольфрам. Анодно-механическая обработка заключается в комбинации процесса анодного растворения и электроэрозионного воздействия. Ультразвуковая обработка применяется для обработки деталей из твердых и хрупких материалов (стекло, керамика, кремний и т.п.) и основана на разрушении материала заготовки при ударе о ее поверхности зерен абразива, получающих энергию от инструмента, вибрирующего с высокой частотой. Зерна вводятся в зону обработки в виде суспензии, которая содействует удалению из рабочего зазора продуктов разрушения обрабатываемого материала. Возможна комбинация ультразвуковой и электроимпульсной или электрохимической обработки, а также наложение ультразвуковых колебаний на режущий инструмент. Электрохимическая обработка основана на локальном анодном растворении материала заготовки в растворе электролита. При этом электролит интенсивно движется между электродами. Данная обработка характеризуется высоким качеством поверхности, отсутствием нагрева заготовки и износа электрода-инструмента. Электрохимическая обработка применяется при изготовлении конструктивно сложных деталей из особо твердых, хрупких или вязких материалов. Этим методом осуществляется сверление сквозных и глухих отверстий, шлифование плоских поверхностей, разрезание заготовок, точение фасонных поверхностей и т.д. с точностью размеров до 0,05 мм. Электрохимическая обработка разделяется на следующие типы: - электрохимикогидравлическая обработка, основанная на анодном растворении металла с высокой скоростью потока электролита. Материал электрода-инструмента – нержавеющая сталь или латунь; - электрохимикомеханическая обработка, основанная на анодном растворении металла и удалении продуктов обработки при помощи абразива и потока электролита (электрохимическое шлифование, хонингование и полирование); - комбинированный метод сочетает электрохимическую и ультразвуковую обработку. Электронно-лучевая обработка основана на обработке заготовки пучком электронов. Обработка возможна только в глубоком вакууме, как правило обрабатываются отверстия, производится сварка. Лазерная обработка основана на воздействии на заготовку высококогерентного электромагнитного излучения. Применяется для прошивки отверстий, контурной резки листовых заготовок и сварки. Все электрофизические и электрохимические методы обработки весьма энергоемкие (табл. 9) и применяются только если традиционная обработка невозможна или нецелесообразна.
Таблица 9 Энергоемкость и производительность обработки резанием и лазером
|
